Проект направлен на решение фундаментальных задач физики твердого тела, связанных с исследованиями систем с пониженной размерностью. Целью работы является исследование роли квантовых эффектов в процессах электронного переноса в двумерных системах на основе полупроводниковых гетероструктур с одиночными и двойными квантовыми ямами и гетероструктур со сложным энергетическим спектром. Исследования будут проведены на образцах, содержащих одиночные и двойные квантовые ямы GaAs/lnGaAs и AlGaAs/GaAs, а также квантовые ямы на основе полупроводников с инвертированным энергетическим спектром HgTe и HgCdTe. Планируется проведение гальваномагнитных, емкостных и туннельных измерений, а также измерений в сильных электрических полях в режиме нелинейности ВАХ, как в стационарных (до 12 Тл) магнитных полях при температурах 100 мК-300 К. Определение параметров электронного и дырочного газа будет основано на традиционном анализе осцилляций Шубникова-де Гааза, эффекта Холла поперечного и продольного магнитосопротивления. Анализ результатов будет проведен на основе современной теории квантовых поправок в системах с простым и сложным энергетическим спектром.
Ожидаемые результаты: данные о роли квантовой интерференции, электрон-электронного и спин-орбитального взаимодействия в проводимости исследуемых систем.
Полученные результаты обеспечат более полное понимание физических процессов, протекающих в системах с пониженной размерностью, что в настоящее время является чрезвычайно актуальным при создании приборов наноэлектроники. Результаты будут использованы при интерпретации экспериментальных результатов, полученных при исследованиях систем на основе полупроводников А2В6, АЗВ5 и топологических изоляторах. Результаты могут быть использованы при разработке приборов наноэлектроники и спинтроники.
Научная группа «Квантовые эффекты в двумерных полупроводниковых системах со сложным спектром» формируется из сотрудников отдела оптоэлектроники и полупроводниковой техники НИИ физики и прикладной математики Института естественных наук. Участники группы, и автор в том числе, в течение примерно двадцати лет занималась активными экспериментальными и теоретическими узкощелевых и бесщелевых полупроводников HgCdTe, HgMnTe, HgSe.
Объектами исследования служили как объемные кристаллы, так и двумерный системы, формирующиеся на границе раздела полупроводник-изолятор. Методами исследования служили туннельная спектроскопия в квантующих магнитных полях и исследования гальваномагнитных эффектов (в том числе при одноосном сжатии). В последнее десятилетие коллектив активно занимался исследованием квантовых поправок к проводимости двумерных систем с простым (изотропным и параболическим) энергетическим спектром на основе полупроводников GaAs, InGaAs. В настоящее время основной интерес коллектива переместился в область исследования низкоразмерных систем со сложным спектром, таких как HgCdTe.